포스코 포항제철소, AI 활용 코크스오븐 연소 제어…효율·품질 향상

코크스오븐 설비 외관<포스코 제공>

포항제철소의 한 작업자가 코크스오븐 자동 연소 제어 시스템을 활용해 적정 연소량을 조절하고 있다.<포스코 제공>

포스코 포항제철소가 인공지능(AI)을 활용해 코크스 오븐 연소를 제어하는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.

코크스는 제철소에서 쇳물을 만드는 과정에서 사용되는 연·원료이며, 코크스의 품질은 곧 쇳물의 품질과 직결된다.

코크스 오븐에서 석탄을 가열해 만들어지는 코크스는 어떻게 가열하느냐에 따라 품질의 향배가 갈린다.

포항제철소는 그동안 숙련된 작업자들의 노하우를 바탕으로 코크스 오븐의 연소량을 제어해 고품질의 코크스를 생산해 왔다. 하지만 맨눈으로 코크스 건류 상태 판별에 의존한 기존 방식은 정확한 코크스 가열 상태를 가늠하기 어려워 작업자에 따라 품질 차이가 났다. 효율적인 연소 제어와 신규 작업자들에게 노하우 전수도 어려웠다.

이에 포항제철소는 열화상 이미지와 AI를 활용한 코크스 오븐 자동 연소 제어 시스템을 개발했다.

열화상 이미지를 이용해 코크스의 건류 상태를 판단하고, 이를 딥러닝으로 학습 시켜 AI가 적정 연소량에 맞춰 연소를 제어하는 것이 이 기술의 핵심이다.

시범 도입을 통해 70만 개 데이터를 실시간 검증한 결과, 기술 정합성이 95%가량으로 높게 나타났다.

포항제철소는 실제 조업에서도 활용이 가능할 것으로 내다보고 있다.

현재 포항제철소 2코크스 공장은 3기 코크스 오븐에 자동 연소 제어 시스템을 일부 활용하고 있다. 연소 제어는 작업자가 수동으로 하며, AI가 제안하는 적정 연소량을 작업에 활용하고 있다.

시스템을 실제 조업에 적용한 결과, 코크스 품질과 연소 효율을 높인 것으로 나타났다.

열화상 카메라로 코크스 상태를 정확하게 판단해 품질 편차를 줄이고, 코크스 제조에 필요한 최적의 연소량을 도출해 불필요한 에너지 소비를 줄였다.

안정적인 연소 제어를 통해 질소산화물(NOx) 배출량 또한 감소시킬 수 있어 대기오염물질 저감에도 도움이 될 것으로 기대된다.

지경은 포항제철소 화성부 기술개발섹션 리더는 "개인 노하우에 의존하는 작업이 많아 신규 직원들의 경우 숙련과 적응에 많은 시간이 걸렸다. 시스템 도입으로 젊은 직원들이 업무를 익히는 데 많은 도움이 되고 있다"며 "자동 연소 시스템이 확대되면 세대 교체 후에도 안정적인 조업이 가능해진다"고 말했다.

김기태기자 ktk@yeongnam.com

김기태

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